秋九级物理全册焦耳定律新版新人教版PPT课件

1、电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。一、电流的热效应 举例：在生活中还有哪些器件是利用电流的热效应工作的？电热水壶、电炉、电暖水袋、电饭锅等。第1页/共17页现象：电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热? ?问题：电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关? ?想想议议想想议议 猜想：与电阻、电流、时间有关。第2页/共17页电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关? ?演示实验演示实验实验装置 实验原理：当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的空气温度升高、体积膨胀，导管里面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多，液面就会上升得越高。

2、我们可以通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量。 第3页/共17页实验1：研究电热与电阻的关系R1 = 5 R2 = 10 A结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。现象：电阻较大的这边的液柱上升较高。第4页/共17页实验2：研究电热与电流的关系I = 2I1IAR = 5 R = 5 R = 5 I1结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。现象：电流较大的这边的空气柱上升较高。第5页/共17页观察实验观察实验第6页/共17页焦耳（James Prescott Joule，18181889），英国物理学家。用近

3、 40 年的时间做了 400 多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实验，于 1840 年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。焦焦 耳耳第7页/共17页1内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。2公式：Q = I2Rt 3单位：焦耳（J）二、焦耳定律注意注意：（1）公式中的Q、I、R、t各物理量针对的是同一 段导体而言的； （2）Q是I的二次方成正比； （3）计算时各物理量的单位：I 安，R欧，t秒，Q 焦。第8页/共17页1当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就

4、等于消耗的电能W，即：Q=W=UIt=I2Rt=如：电暖器，电饭锅，电炉子等。三、电能和电热的关系回到前面的问题：电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？原因：I和t一定，导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。U 2Rt第9页/共17页Q = I2Rt =(0.6 A)260 W W300 s = 6 480 J 一根 60 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量?答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。解: :例题1I = = 0.6 AUR36 V60 第10页/共17页W=IUt 公式求得的是总消耗的电能；Q=I2R

5、t公式求得的是在总电能中部分转发为热能的能量，故WQ热。例如：当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能，还有一部分电能转化为内能，故WQ热。例题2 一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380 V，线圈的电阻为2 ，通过线圈的电流为10 A。这台电动机正常工作时，一秒钟消耗的电能_J，产生的热量为_J。3800200第11页/共17页额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事? ?想想议议想想议议第12页/共17页答：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意前提条件。第13页/共17页1 1电热的利用电热的利用利用电热孵化器孵小鸡用来加热电热器的优点: 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。四、电热的利用和防止第14页/共17页很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，是为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等。2